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Quando o furacão Florence atingiu a costa da Carolina do Norte como uma tempestade de categoria 1 em 2018, estabeleceu novos recordes de chuvas, criando eventos de inundação prejudiciais de 500 anos ao longo da bacia do rio Cape Fear.
Este é exatamente o tipo de evento climático Z. George Xue, do Departamento de Oceanografia e Ciências Costeiras da LSU, ou DOCS, acredita que sua nova abordagem de modelagem de computador acoplado pode prever com mais precisão e, assim, ajudar as comunidades no planejamento de desastres. Xue disse que, até onde ele sabe, seu laboratório é o único que usa essa técnica.
Xue, juntamente com o aluno de pós-graduação do DOCS Daoyang Bao e o restante de sua equipe de pesquisa, publicaram recentemente um estudo usando os eventos do furacão Florence para demonstrar a validade dessa nova abordagem no Journal of Advances in Modeling Earth Systems.
Melhorar a precisão das previsões de enchentes pode ajudar na preparação para furacões, disse John C. Warner, do US Geological Survey, outro colaborador do estudo. “Previsões mais precisas podem ajudar os gestores costeiros a alertar melhor as comunidades sobre tempestades iminentes”.
Xue disse que essa técnica inovadora de modelagem acoplada também pode fornecer benefícios de longo prazo para as comunidades.
“Nosso modelo pode identificar qual região é mais vulnerável em termos de inundações compostas e fornecer não apenas previsões de curto prazo, mas também análises de cenários em relação às condições futuras do clima e do nível do mar”, disse ele.
As complexidades das inundações compostas
A inundação costeira que ocorreu durante o furacão Florence é o que é conhecido como um evento de inundação composta, onde duas ou mais fontes de inundação – neste caso, rios inundados com água da chuva e a crescente tempestade do furacão – convergem.
É um sistema complexo, difícil de simular usando os modelos tradicionais de rio e oceano, já que nenhum dos dois capta totalmente a forma como as diferentes fontes de água interagem umas com as outras.
Na modelagem acoplada, as simulações de rio e oceano são emparelhadas e executadas ao mesmo tempo, de modo que cada uma recebe feedback da outra. Isso recria as condições de um evento de inundação composto, onde a maré de tempestade que acompanha a chegada de um furacão e a onda de inundação induzida pela chuva à medida que a tempestade se move para o interior se encontram em uma área costeira.
Xue e seu grupo emparelharam um modelo de oceano com um modelo de rio usando dados coletados durante o furacão Florence como uma validação do desempenho do modelo. Eles examinaram os resultados desta simulação em comparação com um modelo “conectado” mais tradicional, onde duas simulações são executadas separadamente e com os dados coletados de diferentes estações de monitoramento ao redor da área de Cape Fear durante o furacão real.
Os modelos acoplados produziram resultados significativamente melhores, segundo o estudo. Os níveis de água simulados na cabeceira do estuário de Cape Fear estavam entre 20 e 40% mais precisos do que os produzidos pelo modelo vinculado. Esta é também a primeira vez que a contribuição de tempestades e inundações repentinas para inundações compostas foi diagnosticada quantitativamente.
Xue disse que esse modelo acoplado representa uma nova etapa em uma ideia na qual ele trabalha há quase 20 anos.
“Tenho tentado construir um sistema de modelagem de ‘ciclo fechado’ que possa integrar processos atmosféricos, oceânicos e fluviais no continuum terra-estuário-oceano”, disse Xue. “Este novo modelo fecha o ciclo ao acoplar os processos fluviais e da superfície terrestre com os processos do lado do oceano”.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade Estadual da Louisiana. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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